許川佩,趙江偉,王建喜

(桂林電子科技大學(xué)電子工程與自動(dòng)化學(xué)院,廣西自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)與儀器重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,廣西 桂林 541004)

NoC千兆以太網(wǎng)資源節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)*

許川佩,趙江偉,王建喜*

(桂林電子科技大學(xué)電子工程與自動(dòng)化學(xué)院,廣西自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)與儀器重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,廣西 桂林 541004)

針對(duì)NoC和PC機(jī)之間通信速率低的問(wèn)題,設(shè)計(jì)了一個(gè)千兆級(jí)的網(wǎng)絡(luò)通信資源節(jié)點(diǎn),該資源節(jié)點(diǎn)主要包括UDP數(shù)據(jù)組包、UDP數(shù)據(jù)解包、三速以太網(wǎng)控制器和資源網(wǎng)絡(luò)接口等模塊。以典型的2D Mesh結(jié)構(gòu)NoC系統(tǒng)作為測(cè)試對(duì)象,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,本文設(shè)計(jì)的資源節(jié)點(diǎn)能夠?qū)崿F(xiàn)最高1.02 Gbit/s、平均995.4 Mbit/s的數(shù)據(jù)傳輸速率,在基于NoC的高速數(shù)據(jù)傳輸領(lǐng)域具有一定的實(shí)用價(jià)值。

NoC;資源節(jié)點(diǎn);IP核;UDP;數(shù)據(jù)傳輸

借鑒計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)[1]發(fā)展而來(lái)的片上網(wǎng)絡(luò)NoC(Network on Chip),由路由節(jié)點(diǎn)組成的通訊架構(gòu)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的路由[2]和分組交換[3],資源節(jié)點(diǎn)通過(guò)與路由節(jié)點(diǎn)的一對(duì)一通信實(shí)現(xiàn)各種不同功能的資源節(jié)點(diǎn)在通訊構(gòu)架中的交互通信[4]。目前,片上網(wǎng)絡(luò)與PC機(jī)間的數(shù)據(jù)通信方式較為簡(jiǎn)單,研究較少,提高二者之間的通信速率是NoC面向更廣泛應(yīng)用而亟須解決的問(wèn)題。

片上網(wǎng)絡(luò)要實(shí)現(xiàn)以太網(wǎng)的功能,首先需要將NoC系統(tǒng)與TCP/IP協(xié)議融合到一起。目前常見(jiàn)的實(shí)現(xiàn)方法,一種是基于軟件的方法,將嵌入式系統(tǒng)作為NoC系統(tǒng)的一個(gè)資源節(jié)點(diǎn)[5]。另一種是基于硬件的方法,把已有的TCP/IP芯片[6]直接作為NoC系統(tǒng)的一個(gè)資源節(jié)點(diǎn),繼而實(shí)現(xiàn)以太網(wǎng)通信?；谲浖椒▽?shí)現(xiàn)的以太網(wǎng)通信需要額外的嵌入式系統(tǒng),另外TCP/IP協(xié)議棧都比較龐大[7]。而基于硬件方法實(shí)現(xiàn)的以太網(wǎng)通信雖使用現(xiàn)有的TCP/IP芯片可以使其可靠性大幅度提高,但是硬件電路復(fù)雜,價(jià)格較為昂貴,硬件成本高,數(shù)據(jù)傳輸速率也比較低[8]。

為簡(jiǎn)化硬件設(shè)計(jì)同時(shí)加快軟件設(shè)計(jì)過(guò)程,本文為NoC系統(tǒng)設(shè)計(jì)了一個(gè)基于UDP的千兆級(jí)的網(wǎng)絡(luò)通信資源節(jié)點(diǎn)[9]。設(shè)計(jì)耗費(fèi)較少的FPGA資源,硬件電路簡(jiǎn)單,數(shù)據(jù)傳輸速率高,提高了NoC和PC機(jī)間數(shù)據(jù)的通信效率。

1 系統(tǒng)總體框架

NoC系統(tǒng)借鑒并移植計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信中的概念和方法,用于多個(gè)核或IP(Intellectual Property Core)的集成[10],圖1是基于2D-Mesh的3×3系統(tǒng)結(jié)構(gòu)模型。NoC系統(tǒng)主要由路由節(jié)點(diǎn)(Router Node)、資源節(jié)點(diǎn)(Resource Node)和資源網(wǎng)絡(luò)接口RNI(Resource Network Interface)組成[11]。路由節(jié)點(diǎn)負(fù)責(zé)資源節(jié)點(diǎn)之間的信息傳輸,資源節(jié)點(diǎn)完成廣義上的計(jì)算任務(wù)。資源節(jié)點(diǎn)可以是嵌入式處理器、可重構(gòu)器件、輸入輸出設(shè)備等,它通過(guò)資源網(wǎng)絡(luò)接口連接到網(wǎng)絡(luò)中。資源網(wǎng)絡(luò)接口是資源節(jié)點(diǎn)與路由節(jié)點(diǎn)之間進(jìn)行通信的橋梁,主要由發(fā)送模塊和接收模塊組成。其功能是將資源網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)按照傳輸協(xié)議進(jìn)行打包處理后發(fā)送到片上網(wǎng)絡(luò)中,并將網(wǎng)絡(luò)中接收提取的數(shù)據(jù)傳遞給資源節(jié)點(diǎn)。

圖1 基于2D-Mesh的3×3 NoC系統(tǒng)結(jié)構(gòu)模型

硬件平臺(tái)選用Altera Cyclone IV 系列的EP4CE115F29C7 FPGA芯片作為NoC系統(tǒng)的核心部件。片上網(wǎng)絡(luò)采用規(guī)則的3×3 2D-Mesh拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),以虛通道技術(shù)的蟲(chóng)洞數(shù)據(jù)交換方式以及無(wú)鎖死的確定性XY維序路由算法作為理論模型,完成NoC通信框架的構(gòu)建。本文將基于UDP協(xié)議構(gòu)建的以太網(wǎng)模塊作為NoC系統(tǒng)中的一個(gè)資源節(jié)點(diǎn),通過(guò)資源網(wǎng)絡(luò)接口實(shí)現(xiàn)NoC和PC機(jī)的高速數(shù)據(jù)交互。

圖2 資源節(jié)點(diǎn)總框圖

2 千兆以太網(wǎng)資源節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)

2.1 千兆以太網(wǎng)資源節(jié)點(diǎn)總框架

千兆以太網(wǎng)資源節(jié)點(diǎn)總框架如圖2所示,主要由以太網(wǎng)資源網(wǎng)絡(luò)接口和以太網(wǎng)模塊組成。以太網(wǎng)資源網(wǎng)絡(luò)接口作為連接片上網(wǎng)絡(luò)和以太網(wǎng)模塊的橋梁,其主要作用是完成以太網(wǎng)資源節(jié)點(diǎn)與片上網(wǎng)絡(luò)通信的分離,使得資源節(jié)點(diǎn)不受通信網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)架限制,提高設(shè)計(jì)的重用性?；赨DP協(xié)議的以太網(wǎng)模塊,旨在利用較少的片上資源實(shí)現(xiàn)基本的以太網(wǎng)通信。

2.2 千兆以太網(wǎng)資源節(jié)點(diǎn)傳輸數(shù)據(jù)幀結(jié)構(gòu)

圖3為千兆以太網(wǎng)資源節(jié)點(diǎn)傳輸數(shù)據(jù)幀的結(jié)構(gòu)圖,該數(shù)據(jù)幀主要由兩部分構(gòu)成,前一部分是在片上網(wǎng)絡(luò)中傳輸?shù)臄?shù)據(jù)包,后一部分是千兆以太網(wǎng)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)幀,前者作為獨(dú)立的數(shù)據(jù)包在片上網(wǎng)絡(luò)中傳輸,并作為后者的UDP凈荷在以太網(wǎng)中傳輸[12]。

圖3 數(shù)據(jù)幀格式

在片上網(wǎng)絡(luò)中傳輸?shù)臄?shù)據(jù)包被分成若干個(gè)flit,為了能使數(shù)據(jù)包正確到達(dá)目的節(jié)點(diǎn),將flit分為3種類(lèi)型,即頭flit、數(shù)據(jù)flit和尾flit,頭flit攜帶數(shù)據(jù)包源地址、目的地址、數(shù)據(jù)包長(zhǎng)度等信息,尾微片代表著數(shù)據(jù)包的終結(jié),數(shù)據(jù)微片存在于二者之間,是要傳遞的有效數(shù)據(jù)。本文采用的flit共34比特,前兩位代表微片類(lèi)型(01:頭flit;10:尾flit;其他:數(shù)據(jù)flit)。數(shù)據(jù)包經(jīng)過(guò)資源網(wǎng)絡(luò)接口時(shí),加入微片類(lèi)型信息,從而,數(shù)據(jù)包在從千兆以太網(wǎng)資源節(jié)點(diǎn)發(fā)出時(shí)只需32位數(shù)據(jù)位寬。

圖4 基于UDP的以太網(wǎng)框圖

3 千兆以太網(wǎng)模塊的設(shè)計(jì)

本文設(shè)計(jì)的千兆以太網(wǎng)模塊主要基于UDP協(xié)議,在FPGA上由Verilog HDL硬件編程語(yǔ)言編程實(shí)現(xiàn)UDP數(shù)據(jù)的組包、解包及校驗(yàn)等功能。利用三速以太網(wǎng)(TSE)IP核以及RGMII接口,實(shí)現(xiàn)MAC層功能以及其與PHY層接口的連接。采用Marvel M88E1111芯片實(shí)現(xiàn)物理層功能。此外,專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)了針對(duì)三速以太網(wǎng)IP核的控制器,其功能主要是通過(guò)配置寄存器,設(shè)置工作模式,配置MDIO接口,以實(shí)現(xiàn)與物理層芯片的通信。系統(tǒng)框圖如圖4所示。

3.1 UDP組包、解包模塊

UDP組包模塊主要包括計(jì)算校驗(yàn)和、數(shù)據(jù)包傳輸以及數(shù)據(jù)輸出管道3個(gè)部分。校驗(yàn)和的計(jì)算主要分為以下幾個(gè)步驟:第1步:把偽首部添加到UDP上。第2步:初始化,相關(guān)寄存器清零,校驗(yàn)和字段清零。第3步:獲取UDP payload長(zhǎng)度,計(jì)算總長(zhǎng)度。把所有字段劃分為16位的字相加,把進(jìn)位加到運(yùn)算結(jié)果的低位上。第4步:將獲得的16位數(shù)的運(yùn)算結(jié)果取反就得到了校驗(yàn)和[13]。

數(shù)據(jù)包的傳輸狀態(tài)流程圖如圖5所示。數(shù)據(jù)組包的同時(shí)伴隨著數(shù)據(jù)包的傳輸。當(dāng)啟動(dòng)信號(hào)有效,即Go_bit=1時(shí),數(shù)據(jù)包傳輸進(jìn)入空閑態(tài)S0,若資源接口請(qǐng)求寫(xiě)數(shù)據(jù)有效,且資源接口傳送幀頭標(biāo)示有效,數(shù)據(jù)包傳輸進(jìn)入狀態(tài)S1,此狀態(tài)主要完成MAC首部、IP首部及UDP首部的數(shù)據(jù)傳輸任務(wù)。若資源接口請(qǐng)求寫(xiě)數(shù)據(jù)有效,且資源接口傳送幀頭標(biāo)示無(wú)效,則數(shù)據(jù)傳輸出錯(cuò),進(jìn)入出錯(cuò)狀態(tài)S3,此時(shí)只有硬件復(fù)位才能跳轉(zhuǎn)到空閑態(tài),否則將一直停留在錯(cuò)誤狀態(tài)。狀態(tài)S1結(jié)束后,會(huì)進(jìn)入狀態(tài)S2,此狀態(tài)主要在將從資源網(wǎng)絡(luò)接口接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā),即傳輸U(kuò)DP payload。當(dāng)收到尾幀標(biāo)志時(shí),完成整幀數(shù)據(jù)的傳輸,數(shù)據(jù)傳輸計(jì)入空閑態(tài),等待下一幀數(shù)據(jù)的傳輸。

圖5 數(shù)據(jù)包傳輸狀態(tài)流程圖

3.2 三速以太網(wǎng)IP核控制模塊

三速以太網(wǎng)IP核主要實(shí)現(xiàn)MAC層的功能。本文自主設(shè)計(jì)一個(gè)三速以太網(wǎng)IP核控制器來(lái)完成三速以太網(wǎng)IP核的配置工作。三速以太網(wǎng)控制器主要有以下3項(xiàng)功能:

(1)配置與三速以太網(wǎng)IP核工作模式相關(guān)的寄存器,來(lái)設(shè)置三速以太網(wǎng)的工作模式。

(2)配置與數(shù)據(jù)收發(fā)FIFO相關(guān)的寄存器,來(lái)設(shè)置數(shù)據(jù)收發(fā)接口的工作方式。

(3)配置三速以太網(wǎng) IP核的MDIO接口寄存器,來(lái)完成與PHY芯片間的通信。

三速以太網(wǎng)IP核控制器的工作流程如下:復(fù)位時(shí)會(huì)停止收發(fā)通道,清空相應(yīng)寄存器以及收發(fā)FIFO。復(fù)位成功后,設(shè)置寄存器,設(shè)置IP核的工作模式。寄存器配置完成后,通過(guò)將command config寄存器中的TX_ENA和RX_ENA位設(shè)置為1來(lái)啟動(dòng)三速以太網(wǎng)IP核[14]。

4 千兆以太網(wǎng)資源網(wǎng)絡(luò)接口設(shè)計(jì)

千兆以太網(wǎng)資源網(wǎng)絡(luò)接口的主要功能是數(shù)據(jù)接收和數(shù)據(jù)發(fā)送。數(shù)據(jù)接收是指接收來(lái)自資源節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù),并按照相關(guān)協(xié)議組包,將組裝好的數(shù)據(jù)包交由路由網(wǎng)絡(luò)。數(shù)據(jù)發(fā)送是指接收來(lái)自路由網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)包,并按照相關(guān)協(xié)議解包,將解包后的數(shù)據(jù)傳送給資源節(jié)點(diǎn)。千兆以太網(wǎng)資源網(wǎng)絡(luò)接口框圖如圖6所示。

圖6 千兆以太網(wǎng)資源網(wǎng)絡(luò)接口框圖

4.1 RNI數(shù)據(jù)接收模塊設(shè)計(jì)

片上網(wǎng)絡(luò)傳輸數(shù)據(jù)主要采用蟲(chóng)洞路由[15]的方式,即在開(kāi)始通信之前,源節(jié)點(diǎn)通過(guò)一個(gè)頭信息建立路徑,并且同時(shí)預(yù)定所經(jīng)路徑的信道資源,目的節(jié)點(diǎn)在收到這個(gè)信息頭后將沿原路返回一個(gè)應(yīng)答信號(hào),源節(jié)點(diǎn)收到這個(gè)應(yīng)答信號(hào)后,數(shù)據(jù)便以既定路徑流向目的節(jié)點(diǎn)。

在片上網(wǎng)絡(luò)中傳輸?shù)臄?shù)據(jù)包由1個(gè)首flit、N-2個(gè)數(shù)據(jù)flit和1個(gè)尾flit構(gòu)成。頭flit的包長(zhǎng)度為34,分別由微片類(lèi)型、幀總數(shù)、本幀序號(hào)、幀長(zhǎng)、目的地址和源地址組成。其他微片除首部?jī)晌粸槲⑵?lèi)型,其余均為數(shù)據(jù)位。當(dāng)源節(jié)點(diǎn)發(fā)送的數(shù)據(jù)包到達(dá)目的節(jié)點(diǎn)后,目的節(jié)點(diǎn)會(huì)將數(shù)據(jù)包從本地接口經(jīng)由RNI控制器傳輸?shù)揭蕴W(wǎng)模塊。資源網(wǎng)絡(luò)接口的數(shù)據(jù)接收狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖如圖7所示。

圖7 RNI數(shù)據(jù)接收狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖

當(dāng)資源網(wǎng)絡(luò)接口使能時(shí),數(shù)據(jù)接收進(jìn)入狀態(tài)S0,路由節(jié)點(diǎn)的本地端口向RNI發(fā)出數(shù)據(jù)傳輸請(qǐng)求,數(shù)據(jù)接收跳轉(zhuǎn)到狀態(tài)S1,若此時(shí)RNI接收FIFO滿(mǎn)時(shí),停留在狀態(tài)S1,若為空,就向路由節(jié)點(diǎn)的本地端口回復(fù)數(shù)據(jù)接收命令Gra_to_loc=1,數(shù)據(jù)接收跳轉(zhuǎn)到狀態(tài)S2,開(kāi)始接收數(shù)據(jù),若接收到數(shù)據(jù),即FIFO不為空時(shí),數(shù)據(jù)接收進(jìn)入狀態(tài)S3,此狀態(tài)主要接收來(lái)自片上網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)包,同時(shí)向以太網(wǎng)模塊傳輸數(shù)據(jù),當(dāng)接收到尾flit后,數(shù)據(jù)接收跳轉(zhuǎn)到狀態(tài)S0,至此,完成整個(gè)數(shù)據(jù)包的接收。

4.2 RNI數(shù)據(jù)發(fā)送模塊設(shè)計(jì)

RNI數(shù)據(jù)發(fā)送狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖如圖8所示。

圖10 千兆以太網(wǎng)資源節(jié)點(diǎn)測(cè)試時(shí)序驗(yàn)證1

圖8 RNI數(shù)據(jù)發(fā)送狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖

當(dāng)資源網(wǎng)絡(luò)接口使能且以太網(wǎng)模塊處于工作狀態(tài)時(shí),數(shù)據(jù)發(fā)送進(jìn)入狀態(tài)S0。當(dāng)資源網(wǎng)絡(luò)接口收到以太網(wǎng)模塊的寫(xiě)數(shù)據(jù)請(qǐng)求時(shí),數(shù)據(jù)發(fā)送跳轉(zhuǎn)到狀態(tài)S1。若此時(shí)數(shù)據(jù)接收FIFO滿(mǎn),停留在狀態(tài)S1,且為空,就向以太網(wǎng)模塊發(fā)送資源網(wǎng)絡(luò)接口讀數(shù)據(jù)有效命令RNI_read_valid=1,并且數(shù)據(jù)發(fā)送跳轉(zhuǎn)到狀態(tài)S2,開(kāi)始接收數(shù)據(jù)。若接收到數(shù)據(jù),即FIFO不為空時(shí),數(shù)據(jù)接收進(jìn)入狀態(tài)S3(此狀態(tài)主要是接收以太網(wǎng)模塊的數(shù)據(jù),并將數(shù)據(jù)發(fā)送到片上網(wǎng)絡(luò)),當(dāng)發(fā)送到尾flit后,數(shù)據(jù)發(fā)送跳轉(zhuǎn)到狀態(tài)S0,至此,完成整個(gè)數(shù)據(jù)包的接收。

5 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析

為了驗(yàn)證資源網(wǎng)絡(luò)接口的性能,本文在典型的3×3 2D Mesh結(jié)構(gòu)的NoC系統(tǒng)中專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)了UDP數(shù)據(jù)發(fā)生器作為測(cè)試系統(tǒng)的數(shù)據(jù)產(chǎn)生電路。測(cè)試電路結(jié)構(gòu)模型如圖9所示。

圖9 測(cè)試電路結(jié)構(gòu)模型

測(cè)試數(shù)據(jù)由UDP數(shù)據(jù)包發(fā)生器產(chǎn)生,經(jīng)路由網(wǎng)絡(luò)傳輸傳入千兆以太網(wǎng)資源模塊,進(jìn)而傳輸?shù)絇C機(jī)上。詳細(xì)的千兆以太網(wǎng)資源節(jié)點(diǎn)測(cè)試時(shí)序如圖10、圖11所示。sin7節(jié)點(diǎn)的receive_data_out是由UDP數(shù)據(jù)發(fā)生器產(chǎn)生的經(jīng)由千兆以太網(wǎng)資源網(wǎng)絡(luò)接口封裝好的數(shù)據(jù),分別由圖10、圖11中的首flit、MAC首部、IP首部、UDP首部、數(shù)據(jù)flit、尾flit組成。sin5節(jié)點(diǎn)的receive_data_out是千兆以太網(wǎng)資源網(wǎng)絡(luò)接口收到的數(shù)據(jù)幀。

由圖10、圖11可以看出片上網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸?shù)南x(chóng)洞路由的傳輸時(shí)序,即先由首flit建立路由路徑,這個(gè)過(guò)程大概需要若干時(shí)鐘周期完成,之后的數(shù)據(jù)各個(gè)部分沿著建立好的路徑以流水線(xiàn)的方式傳遞,直到尾flit的傳輸完成,釋放當(dāng)前路徑,完成整幀數(shù)據(jù)的傳輸任務(wù)。

圖11 千兆以太網(wǎng)資源節(jié)點(diǎn)測(cè)試驗(yàn)證2

為了驗(yàn)證整個(gè)資源網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)包的最高傳輸速率,UDP數(shù)據(jù)包發(fā)生器以間隔10 s啟停的工作方式“發(fā)10 s—停10 s”間斷的向片上網(wǎng)絡(luò)發(fā)送數(shù)據(jù)幀,這些數(shù)據(jù)幀由不同的路徑傳輸?shù)角д滓蕴W(wǎng)資源節(jié)點(diǎn),經(jīng)千兆以太網(wǎng)組包模塊加上MAC首部、IP首部、UDP首部等信息后封裝成數(shù)據(jù)幀,然后傳輸?shù)絇C機(jī)上。如圖12所示,使用Bandwith Meter Pro網(wǎng)絡(luò)狀況檢測(cè)軟件測(cè)得的千兆以太網(wǎng)資源節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)傳輸速率最高1.02 Gbit/s,平均995.4 Mbit/s,滿(mǎn)足了千兆級(jí)的高速數(shù)據(jù)傳輸要求。

圖12 千兆以太網(wǎng)資源節(jié)點(diǎn)測(cè)試驗(yàn)證3

6 結(jié)論

資源節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)是NoC系統(tǒng)設(shè)計(jì)的主要熱點(diǎn)問(wèn)題之一,片上網(wǎng)絡(luò)在高速數(shù)據(jù)傳輸領(lǐng)域也有了進(jìn)一步的應(yīng)用,如何設(shè)計(jì)簡(jiǎn)潔、高效、高速的千兆以太網(wǎng)資源節(jié)點(diǎn)成為首要問(wèn)題。本文在分析了幾種不同設(shè)計(jì)方案的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了基于UDP的千兆以太網(wǎng)資源網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn),在3×3的NoC平臺(tái)上進(jìn)行了驗(yàn)證,實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明,設(shè)計(jì)的千兆以太網(wǎng)資源節(jié)點(diǎn)能夠?qū)崿F(xiàn)千兆級(jí)的數(shù)據(jù)傳輸,在基于NoC的高速數(shù)據(jù)傳輸領(lǐng)域,具有一定的應(yīng)用價(jià)值。

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GigabitEthernetResourcesNodeDesignforNoC*

XUChuanpei,ZHAOJiangwei,WANGJianxi*

(Guangxi Key Laboratory of Automatic Detection Technology and Instrument,School of Electronic Engineering and Automatic, Gulin University of Electronic Technology,Guilin Guangxi 541004,China)

A peta-scale network communication resource node has been designed in order to deal with the problem of low communicate rate between NoC and PC. This resource node mainly consists of the UDP data packets,the UDP data unpack,the Three-Speed Ethernet Controller and the resource network interface modules. The experiment which takes the typical 2D Mesh NoC as the test object shows that the proposed resource node can provide a maximum data transfer rate of 1.02 Gbit/s,and the average rate of data transmission is up to 995.4 Mbit/s. Thereby,it shows a certain practical value in the high speed data transmission field based on the NoC.

NoC;resource node;IP core;UDP;data transmission

10.3969/j.issn.1005-9490.2017.05.042

項(xiàng)目來(lái)源:廣西自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)與儀器重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室項(xiàng)目(YQ16104)

2016-08-03修改日期2016-09-21

TN492

A

1005-9490(2017)05-1272-06

許川佩(1968-),女,漢族,廣西合浦人,桂林電子科技大學(xué)博導(dǎo),博士,教授,主要研究方向?yàn)榧呻娐窚y(cè)試?yán)碚撆c技術(shù),xcp@guet.edu.cn;

趙江偉(1989-),男,漢族,河南許昌人,桂林電子科技大學(xué)在讀碩士,主要研究方向?yàn)橹悄苄畔⑻幚砼c嵌入式應(yīng)用,jiangwei_zhao@163.com;

王建喜(1989-),男,通訊作者,漢族,江蘇東臺(tái)人,桂林電子科技大學(xué)助教,主要研究方向?yàn)榧呻娐窚y(cè)試?yán)碚撆c技術(shù),mzfxwjx@163.com。